韦布望远镜首次揭示五颗濒死恒星尘壳结构,破解宇宙尘埃起源线索

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7 月 13 日消息,科学家通过 NASA 詹姆斯・韦布空间望远镜观测发现,沃尔夫-拉叶星(Wolf-Rayet stars)产生的碳基尘埃可在严苛太空环境中长期存在。

沃尔夫-拉叶星是大质量恒星生命末期的形态,这类恒星死亡时释放的星风在伴星作用下,会凝结形成碳尘壳。


▲ 红外波段拍摄的沃尔夫-拉叶星 WR48a(左)和 WR112(右)


研究负责人、安柏瑞德航空大学教授诺埃尔・理查森(Noel Richardson)表示,“其本质上是高度演化的大质量恒星,外层氢元素完全耗尽,其核心正在进行氦核聚变,意味着生命周期接近终结。”

此前,此类尘壳仅在 WR-140 恒星周围被大规模观测到。借助韦布望远镜,团队新增观测了四颗沃尔夫-拉叶星系统,发现每个系统周围均存在多个类似 WR-140 的尘埃壳层。

“我们不仅证实这些尘埃能长期存续并扩散至太空,更发现该现象并非单一系统独有”,理查森强调。

国家光学红外天文研究实验室(NOIRLab)天文学家瑞安・刘(Ryan Lau)补充道:“观测证明沃尔夫-拉叶星产生的尘埃能在极端恒星环境中存活,且在其他系统中重现了 WR-140 的尘壳分布模式。”


▲ 沃尔夫-拉叶星 WR 140


研究表明,这些碳尘可能存续数个世纪,或将改变恒星形成原料的传统认知。团队下一步计划通过光谱分析确定尘埃化学成分。瑞安・刘表示,“这些尘埃最终去向何方?我们还需解析其具体颗粒组成与物理特性,以评估其对星际介质的化学贡献。”

安柏瑞德大学本科生科里・凯尔(Corey Kehl)表示:“参与科研工作堪称科学家的精髓体现。在这里,本科所学的物理原理真实应用于实践。”

IT之家查询获悉,相关成果已于 7 月 7 日发表于《天体物理学杂志》(DOI 10.3847/1538-4357 / addf30),为宇宙尘埃起源及新恒星形成机制提供关键证据。